灵活的、非接触式膜厚度测量| 2019-08-09 | PCI杂志

一个新的测量和控制技术,旨在快速、准确地测定未硫化的粉末厚度使质量和过程工程师在欧洲在过去的几年中迅速优化粉末涂料的应用。系统允许他们尽可能减少所需的安全利润率普遍应用于粉数量设置,导致大量减少物料消耗。此外,涂层厚度的连续测量后立即应用提供了一层保护前发现质量问题部分是治愈。先进的热光学(ATO),背后的传感手段系统使高精度膜厚度与非接触式测量手段治愈或未硫化的有机粉和粉彩,非常适应生产环境。被ATO系统处理的数据与先进的信号处理快速生成非常精确的膜厚度测量数据。

这个专利技术是由温特图尔仪器AG(瑞士温特图尔),和他们的旗舰产品,Coatmaster,现在被用于各种工业涂层厚度测量的应用安装了超过220个单位的性质(图1)。技术允许测量几乎任何类型的涂料在任何衬底,所以除了粉末材料,其应用基础包括液体涂料、粘合剂、润滑剂和热喷涂涂层。188金宝搏bet官网然而,由于粉末材料是高度敏感的加热和冷却效果188金宝搏bet官网的核心系统,Coatmaster极其强大时用来测量未硫化的粉膜厚度。例如,最新版本的系统可以产生一个膜厚度的“热图”未硫化的粉末涂料为32英寸厚度70英寸面积只有15秒后粉。

Coatmaster背后的ATO技术在以下方式工作。一个光脉冲发射,略微变暖。然后,高速红外传感器检测材料冷却的速度。使用专有的算法,Coatmaster能够翻译这个速度冷却的高精度膜厚测量。时间阅读不同的应用程序中,但通常是100 - 300 ms,尽快和个人点读数可能发生一次1.5秒。根据应用程序,标准偏差一般在0.1%和2%之间的实际的膜厚度。Coatmaster的领导定位系统提供单点标记1 - 50毫米直径。通过这种方式,可以精确定位测量点即使在最小的对象,曲线或复杂形状的零件。,Coatmaster计算的平均值测量范围和显示测量结果。由于测量是基于这个heating-cooling效应,在几乎所有的涂料,可检测大部分材料和衬底独立,这意味着系统可以测量多种coating-substrate组合。 Organic powder over metal or MDF and powder enamel over metal are common applications, and it is possible to measure thicknesses of 1,000 microns or higher.

ATO的的一个独特方面技术用于Coatmaster相比其他系统用于非接触式膜厚度测量的方法是它允许在生产环境中实现灵活性。系统是非常宽容的位置对部分和部分的速度测量。它可以读取的距离是2英寸或48英寸,并测量区域,范围从1到50毫米。它可以阅读部分在输送机向上移动到350英尺/分钟,可以读出角高达70度。这种灵活性允许它来测量部分旋转或转移时在输送机精确度损失最小。Coatmaster还可以测量涂料与高度复杂形状部件包括螺纹棒,在狭窄的边缘角落和角度,内部和曲面。

系统的数据采集能力令人印象深刻,但这仅仅是有价值的,如果这些数据可以有效地使用。这一点,系统配有内置质量控制软件,将跟踪测量和确定趋势,提供警告或警报当读数的公差范围。系统可以使用只有工业PC接口,或者可以集成PLC。产品的开放式结构的性质使得它很容易集成到植物监测系统或直接进入应用程序的设备,使涂层过程的闭环控制。汽车零部件制造商、建筑组件和其他产品都用这个闭环方法大幅降低膜厚度变化。这不仅降低了缺陷,但还允许大幅削减在物质消费通过启用一个目标点。

这种能力,减少粉末的厚度变化尤其有益。由于粉末的应用程序往往随时间漂移由于批次材料变化,环境变化或喷粉枪穿,可以检测并实时调整允许系统中拨更精确。自粉末材料往往是相当宽容的188金宝搏bet官网膜厚度,许多应用程序可能会只有最小膜厚要求或广泛的膜厚度范围内,如3毫升+ / - 1毫升。如果通过控制过程与膜厚度实时反馈,更好地+ / - 0.4密耳的一种变体是可实现的,这个过程可以调整目标膜厚度为2.4毫升,这是一个节省20%的材料(图2)。事实上,植物在欧洲已经意识到节省高达28%,观察下面的案例研究。“Coatmaster为我们提供了定量和即时反馈的投资决策。通过这种方式,我们可以选择性地和安全地减少层厚度公差阈值越低。去年,由于Coatmaster,我们降低了粉消费总量的28%,显然超过了我们的预期。”凯Altenburg说,恩斯特表面技术主管施魏策尔Metallbau,积累建筑组件的制造商。

Coatmaster现在在北美推出和有多个配置。有一个版本用于系统的测量系统是静态的,或者要求最小的运动,一个版本设计集成到一个机器人或更复杂的自动化,和手持电动版本叫做Flex现在可用(图3)。未硫化的金属粉末,称为Coatmaster 3 d版本是可用的。有了这个系统,部分跟踪和测量1 - 2秒后被稍微加热灯。10 - 12秒的数据处理和创建一个热膜厚度的地图,显示区域的涂层厚度的变化一样大32“x 60”(图4),这可以用来提供即时反馈手工涂抹器或作为一种手段更迅速和彻底的调整和自动涂装工艺。